高中物理 第二章 直流电路复习课件 教科版选修31.ppt

第二章 专题归纳例析 章末小结 专题冲关 阶段质量检测 3 变化电路的讨论讨论依据是 闭合电路欧姆定律 部分电路欧姆定律 串联电路的电压关系 并联电路的电流关系 常用规律 1 变化电阻本身和总电路变化规律相同 2 总电路上r增大时总电流i减小 路端电压u增大 3 和变化电阻有串联关系的看电流 即总电流减小时 该电阻的电流 电压都减小 4 和变化电阻有并联关系的看电压 即路端电压增大时 该电阻的电流 电压都增大 4 闭合电路的u i图像图2 1中a为电源的u i图像 b为外电阻的u i图像 两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和路端电压 该点和原点之间的矩形的面积表示输出功率 a的斜率的绝对值表示内阻大小 b的斜率的绝对值表示外电阻的大小 当两个斜率相等时 即内 外电阻相等时 图中矩形面积最大 即输出功率最大 图2 1 例1 如图2 2电路中 电源e的电动势为3 2v 电阻r的阻值为30 小灯泡l的额定电压为3 0v 额定功率为4 5w 当开关s接位置1时 电压表读数为3v 那么当开关s接到2时 小灯泡l的发光情况是 图2 2 a 很暗 甚至不亮b 正常发光c 比正常发光略亮d 有可能被烧坏 答案 a 专题二电路故障问题的分析方法1 故障特点 1 断路特点 电路中发生断路 表现为电源电压不为零而电流为零 若外电路中无用电器的任意两点间电压不为零 则这两点间有断路 而这两点与电源连接部分无断路 2 短路特点 电路中发生短路 表现为有电流通过电路而路端电压为零 2 故障的分析方法这类题目要从已知条件出发 进行严密的推理 找出故障的原因 具体分为两种方法 1 仪器检测法 断路故障的判断 用电压表与电源并联 若有电压 再逐段与电路并联 若电压表指针偏转 则该段电路中有断路 短路故障的判断 用电压表与电源并联 若有电压 再逐段与电路并联 若电压表示数为零 则该电路被短路 若电压表示数不为零 则该电路没有被短路或不完全被短路 2 假设法 已知电路发生某种故障 寻求故障发生在何处时 可将整个电路划分为若干部分 然后假设某部分电路发生故障 运用欧姆定律进行正向推理 推理结果若与题述物理现象不符合 则故障不是发生在这部分电路 若推理结果与题述物理现象符合 则故障可能发生在这部分电路 用此方法 直到找出发生故障的全部可能为止 例2 在如图2 3所示的电路中 由于某一电阻发生短路或断路 使a灯变暗 b灯变亮 则故障可能是 a r1短路b r2断路c r3断路d r4短路 图2 3 解析 由于a灯串联于干路中 且故障发生后 a灯变暗 故知电路中总电流变小 即电路总电阻变大 由此推知 故障应为某一电阻断路 排除选项a d 若假设r2断路 则其断路后 电路总电阻变大 总电流变小 a灯变暗 同时r2断路必引起与之并联的b灯中电流变大 使b灯变亮 推理结果与现象相符 故选项b对 若假设r3断路 则也引起总电阻变大 总电流变小 使a灯变暗 同时r3断路后也必引起与之并联的电路 即r1所在支路 中电流增大 b灯中分得电流也变大 b灯变亮 故选项c也正确 答案 bc 3 试测判断法 当rx ra rv大约值都不清楚时用此法 如图2 4所示 将单刀双掷开关s分别接触a点和b点 若看到电流表读数变化较大 说明电压表分流影响较大 应该选用内接法 若看到电压表读数变化较大 说明电流表分压影响较大 应该选用外接法 在描绘小灯泡的伏安特性曲线及测定金属丝的电阻率的实验中 因小灯泡 金属丝的电阻都较小 所以实验中都采用了电流表外接法 图2 4 2 滑动变阻器连接方式的选择变阻器的两种电路均可调节负载电阻的电压和电流的大小 但调节的效果不同 在不同实验要求的情况下 接法要求是不同的 一般按如下原则选取 1 负载电阻的阻值rx远大于变阻器的总电阻r 须用分压式接法 2 要求负载上电压或电流变化范围较大 且从零开始连续可调 须用分压式电路 例如描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验 3 负载电阻的阻值rx小于变阻器总电阻r或相差不多 且电压 电流变化不要求从零调起时 可采取限流式接法 4 在两种电路均可使用的情况下 应优先采用限流式接法 因为限流式接法消耗的总功率较小 3 仪器选择的标准 1 安全因素 如通过电源和电阻的电流不能超过其允许的最大电流 2 误差因素 如选用电表量程应考虑尽可能减小测量值的相对误差 电压表 电流表在使用时 要尽可能使指针接近满刻度的中间量程 其指针应偏转到满刻度的1 3 2 3之间 使用欧姆表时宜选用指针尽可能在中间刻度附近的倍率挡位 3 便于操作 如选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范围 既能满足实验要求又便于调节 滑动变阻器调节时应用到大部分电阻线 否则不便于操作 4 连接实物图的方法 1 画电路原理图 2 先串联 后并联 3 注意正 负极性 包括电源 直流电压表 电流表等 4 有的器件在不改变其电路原理的前提下 可灵活选取放置位置 如开关可放在电源左端 也可放在电源右端等 5 各个用电器间的连线不得交叉 例3 如图2 5所示为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图 器材规格如下 1 待测电阻rx 约100 2 直流毫安表 量程0 10ma 内阻50 3 直流电压表 量程0 3v 内阻5k 4 直流电源 输出电压4v 内阻不计 5 滑动变阻器 阻值范围0 15 允许最大电流1a 6 开关1个 导线若干 根据器材的规格和实验要求 在实物图上连线 图2 5 答案 如图2 6乙所示 图2 6 1 如图2 7所示为一电路板的示意图 a b c d为接线柱 a d与220v的交流电源连接 ab间 bc间 cd间分别连接一个电阻 发现电路中没有电流 为检查电路故障 用一交流电压表分别测得b d两点间以及a c两点间的电压均为220v 由此可知 a a b间电路通 c d间电路不通b a b间电路不通 b c间电路通c a b间电路通 b c间电路不通d b c间电路不通 c d间电路通 图2 7 解析 bd间电压为220v 说明ab与电源之间是连通的 断路点必在bd之间 b错误 ac间电压为220v 说明cd与电源之间是连通的 断点又必在ac间 a错误 两者共同区间是bc 故bc断路 其余各段均完好 故c d正确 答案 cd 2 如图2 8所示 当滑动变阻器的滑片向上端移动时 电流表a1 a2和电压表v1 v2示数如何变化 图2 8 答案 a1示数变小 a2示数变大 v1示数变大 v2示数变小 3 如图2 9所示的电路中 1 2 3 4 5 6为连接点的标号 在开关闭合后 发现小灯泡不亮 现用多用电表检查电路故障 需要检测的有 电源 开关 小灯泡 3根导线以及电路中的各连接点 图2 9 1 为了检测小灯泡以及3根导线 在连接点1 2已接好的情况下 应当选用多用电表的 挡 在连接点1 2同时断开的情况下 应当选用多用电表的 挡 2 在开关闭合的情况下 若测得5 6两点间的电压接近电源的电动势 则表明 可能有故障 3 将小灯泡拆离电路 写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤 解析 1 当连接点1 2已接好时 电路中已有电压存在 故需用电压挡来检测电路 当连接点1 2同时断开时 电路中没有电源提供电压 要检测电路故障 只有通过检测各段电路的电阻是否异常 故采用欧姆挡 2 当电路